pole fizyczne

pole fizyczne, pole wielkości fizycznych,

wielkości będące funkcjami punktów przestrzeni i in. parametrów (np. czasu), które charakteryzują p.f. lub właściwości ośrodka ciągłego.

W zależności od tego, czy wielkość jest skalarna, wektorowa czy tensorowa, pole nazywa się skalarnym, wektorowym lub tensorowym. Przykładami pól skalarnych są pola gęstości ośr., temperatury, ciśnienia, potencjału elektr., pól wektorowych — pola prędkości, natężenia pola elektr., indukcji magnet., przyspieszenia grawitacyjnego, pól tensorowych — pola tensora naprężeń lub tensora przenikalności elektrycznej. Pola skalarne przedstawia się graficznie przy użyciu powierzchni (linii) stałego pola (np. powierzchni ekwipotencjalnych, izoterm, izobar itp.), pole wektorowe — przy użyciu linii pola. Opis pola wymaga wprowadzenia pewnych operacji różniczkowych i całkowych. Dla pól skalarnych ważnymi operacjami różniczkowymi są gradient i laplasjan, dla pól wektorowych dywergencja, rotacja i laplasjan. Spośród operacji całkowych dla pól wektorowych duże znaczenie ma strumień pola i krążenie pola oraz związane z nimi: wzór Gaussa–Ostrogradskiego i twierdzenie Stokesa.

Powyższe operacje pozwalają wśród pól wektorowych wyróżnić pola bezwirowe (potencjalne), dla których rotacja pola jest równa 0, i pola bezźródłowe (solenoidalne), dla których dywergencja pola jest równa 0, oraz wprowadzić opis tych pól przy użyciu odpowiednio potencjału skalarnego i potencjału wektorowego (potencjał). Dowolne pole wektorowe można przedstawić w postaci sumy pola bezwirowego i pola bezźródłowego.

Zygmunt Ajduk